研究小組探究高銅酸鈉(Na+3CuO2)的制備和性質(zhì)。
資料:高銅酸鈉為棕黑色固體,難溶于水。
實驗Ⅰ.向2mL1mol/LNaClO溶液中滴加1mL1mol/LCuCl2溶液,迅速產(chǎn)生藍綠色沉淀,振蕩后得到棕黑色的濁液a,將其等分成2份。
(1)藍綠色沉淀中含有OH-。用離子方程式表示NaClO溶液顯堿性的原因:ClO-+H2O?HClO+OH-ClO-+H2O?HClO+OH-。
(2)探究棕黑色沉淀的組成。
實驗Ⅱ.將一份濁液a過濾、洗滌、干燥,得到固體b。取少量固體b,滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有氣泡產(chǎn)生,得到藍色溶液。
①另取少量固體b進行實驗,證實了NaCuO2中鈉元素的存在,實驗操作的名稱是 焰色試驗焰色試驗。
②進一步檢驗,棕黑色固體是NaCuO2。NaCuO2與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式是 NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑。
(3)探究實驗條件對NaCuO2制備的影響。
實驗Ⅲ.向另一份濁液a中繼續(xù)滴加1.5mL1mol/LCuCl2溶液,沉淀由棕黑色變?yōu)樗{綠色,溶液的pH約為5,有Cl2產(chǎn)生。
①對Cl2的來源,甲同學(xué)認為是NaCuO2和Cl-反應(yīng)生成了Cl2,乙同學(xué)認為該說法不嚴謹,提出了生成Cl2的其他原因:pH減小,ClO-也可能氧化Cl-生成Cl2pH減小,ClO-也可能氧化Cl-生成Cl2。
②探究“繼續(xù)滴加CuCl2溶液,NaCuO2能氧化Cl-”的原因。
i.提出假設(shè)1:c(Cl-)增大,Cl-的還原性增強。實驗證明假設(shè)成立。操作和現(xiàn)象是:取少量NaCuO2固體于試管中,取少量NaCuO2固體于試管中,滴加濃NaCl溶液,產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍的氣體取少量NaCuO2固體于試管中,滴加濃NaCl溶液,產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍的氣體。
ii.提出假設(shè)2:c(H+)增大,NaCuO2的氧化性增強c(H+)增大,NaCuO2的氧化性增強,經(jīng)證實該假設(shè)也成立。
(4)改進實驗方案,進行實驗。
實驗Ⅳ.向1mL1mol/LNaClO溶液中滴加0.5mL1mol/LCuSO4溶液,迅速生成藍色沉淀,振蕩后得到棕黑色濁液。濁液放置過程中,沉淀表面緩慢產(chǎn)生氣泡并出現(xiàn)藍色固體,該氣體不能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍。NaCuO2放置過程中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式是 4NaCuO2+6H2O=4Cu(OH)2↓+O2↑+4NaOH4NaCuO2+6H2O=4Cu(OH)2↓+O2↑+4NaOH。
(5)通過以上實驗,對于NaCuO2化學(xué)性質(zhì)的認識是 具有強氧化性,能與H+、H2O反應(yīng)具有強氧化性,能與H+、H2O反應(yīng)。
(6)根據(jù)上述實驗,制備在水溶液中穩(wěn)定存在的NaCuO2,應(yīng)選用的試劑是NaClO溶液、CuSO4溶液CuSO4溶液和 NaOH溶液NaOH溶液。
+
3
C
u
【考點】性質(zhì)實驗方案的設(shè)計.
【答案】ClO-+H2O?HClO+OH-;焰色試驗;NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑;pH減小,ClO-也可能氧化Cl-生成Cl2;取少量NaCuO2固體于試管中,滴加濃NaCl溶液,產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍的氣體;c(H+)增大,NaCuO2的氧化性增強;4NaCuO2+6H2O=4Cu(OH)2↓+O2↑+4NaOH;具有強氧化性,能與H+、H2O反應(yīng);CuSO4溶液;NaOH溶液
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:105引用:7難度:0.6
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